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7. ★沿水平桌面自由滚落的排球的运动轨迹如图所示，C、F 两处高度相同，D 为排球与水平地面的接触点，忽略空气阻力，下列关于排球的说法，正确的是（
A.排球在 C 点的动能等于在 F 点的动能
B.排球在 C 点的重力势能等于在 F 点的重力势能
C.排球从 E 点运动到 F 点的过程中，机械能减小
D.排球从 D 点运动到 E 点的过程中，弹性势能转化为动能
B
）A.排球在 C 点的动能等于在 F 点的动能
B.排球在 C 点的重力势能等于在 F 点的重力势能
C.排球从 E 点运动到 F 点的过程中，机械能减小
D.排球从 D 点运动到 E 点的过程中，弹性势能转化为动能
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题，需明确：①重力势能由物体质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$；②动能由物体质量和速度决定，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$；③机械能是动能与势能的总和，排球与地面碰撞时会有能量损失，机械能减小，忽略空气阻力时，空中运动过程机械能守恒。接下来逐个分析选项。
【解析】
A选项：C、F两处高度相同，排球质量不变，因此重力势能相同。但排球从C到D再到F的过程中，与地面碰撞时机械能有损失，F点的机械能小于C点的机械能，而机械能=动能+势能，所以F点的动能小于C点的动能，A错误。
B选项：C、F两处高度相同，排球质量不变，根据重力势能的影响因素，可知排球在C点的重力势能等于在F点的重力势能，B正确。
C选项：排球从E点运动到F点的过程中，处于空中，忽略空气阻力，未与地面碰撞，机械能守恒，不会减小，C错误。
D选项：排球从D点运动到E点的过程中，是排球恢复弹性形变，弹性势能转化为动能和重力势能，并非仅转化为动能，D错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能、机械能转化
【点评】
本题考查机械能的相关知识，需掌握重力势能、动能的影响因素，以及机械能在碰撞和空中运动时的变化规律，易错点在于忽略排球与地面碰撞时的能量损失，或混淆能量转化的过程。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需明确：①重力势能由物体质量和高度决定，公式为$E_p=mgh$；②动能由物体质量和速度决定，公式为$E_k=\frac{1}{2}mv^2$；③机械能是动能与势能的总和，排球与地面碰撞时会有能量损失，机械能减小，忽略空气阻力时，空中运动过程机械能守恒。接下来逐个分析选项。
【解析】
A选项：C、F两处高度相同，排球质量不变，因此重力势能相同。但排球从C到D再到F的过程中，与地面碰撞时机械能有损失，F点的机械能小于C点的机械能，而机械能=动能+势能，所以F点的动能小于C点的动能，A错误。
B选项：C、F两处高度相同，排球质量不变，根据重力势能的影响因素，可知排球在C点的重力势能等于在F点的重力势能，B正确。
C选项：排球从E点运动到F点的过程中，处于空中，忽略空气阻力，未与地面碰撞，机械能守恒，不会减小，C错误。
D选项：排球从D点运动到E点的过程中，是排球恢复弹性形变，弹性势能转化为动能和重力势能，并非仅转化为动能，D错误。
【答案】
B
【知识点】
重力势能、动能、机械能转化
【点评】
本题考查机械能的相关知识，需掌握重力势能、动能的影响因素，以及机械能在碰撞和空中运动时的变化规律，易错点在于忽略排球与地面碰撞时的能量损失，或混淆能量转化的过程。
【难度系数】
0.5
8. 在“探究动能和重力势能相互转化”的实验中，采用如图所示的实验装置。用细线把一个质量为$m$的小球悬挂起来，将小球从$B$位置拉到$A$位置，再由静止释放，观察小球在$A \to B \to C$的过程中的高度和速度的变化，并测出了小球在$A$、$B$、$C$三个位置时动能和重力势能的值，从而分析该过程中动能和重力势能之间的转化，数据如表所示。
（第8题图）
（1）小球在图中的$C$位置时，受到
（2）从实验中可以看出，小球在$A \to B$的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中重力势能逐渐转化为
（3）在实验中，如果换用质量为$2m$的小球，其他条件不变，那么小球到达$B$位置时的机械能
（第8题图）
（1）小球在图中的$C$位置时，受到
2
个力的作用。（2）从实验中可以看出，小球在$A \to B$的过程中速度不断增加，高度不断降低，这个过程中重力势能逐渐转化为
动能
；在能量转化的过程中，机械能在逐渐减少，这主要是由于小球受到空气阻力
的作用。（3）在实验中，如果换用质量为$2m$的小球，其他条件不变，那么小球到达$B$位置时的机械能
大于
（大于/等于/小于）质量为$m$的小球到达$B$位置时的机械能。答案
2
动能
空气阻力
大于
动能
空气阻力
大于
解析
【分析】
本题围绕“动能和重力势能相互转化”的实验设置问题，需逐一分析：
（1）小球在C位置是摆动最高点，与细线相连，需判断受哪些力；
（2）A到B过程中，结合高度、速度变化分析能量转化，再思考机械能减少的原因；
（3）明确机械能的组成，结合重力势能的影响因素，比较不同质量小球的机械能大小。
【解析】
（1）小球在C位置时，受竖直向下的重力，以及细线对小球沿绳方向的拉力，共2个力，故第一空为2；
（2）A到B过程，小球高度降低（重力势能减小）、速度增大（动能增大），因此重力势能转化为动能；小球运动时受空气阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，导致机械能减少，故第二空为动能，第三空为空气阻力；
（3）小球在A位置静止，动能为0，机械能等于重力势能（Ep=mgh）。换用质量为2m的小球，A位置高度h不变，质量m增大，初始重力势能更大，初始机械能更大；到达B位置的机械能等于初始机械能，因此大于质量为m的小球的，第四空填大于。
【答案】
2；动能；空气阻力；大于
【知识点】
动能与势能转化、机械能变化、重力势能影响因素
【点评】
本题是基础实验题，考查受力分析、能量转化规律、机械能的影响因素，紧扣核心知识点，注重对基础概念的理解应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“动能和重力势能相互转化”的实验设置问题，需逐一分析：
（1）小球在C位置是摆动最高点，与细线相连，需判断受哪些力；
（2）A到B过程中，结合高度、速度变化分析能量转化，再思考机械能减少的原因；
（3）明确机械能的组成，结合重力势能的影响因素，比较不同质量小球的机械能大小。
【解析】
（1）小球在C位置时，受竖直向下的重力，以及细线对小球沿绳方向的拉力，共2个力，故第一空为2；
（2）A到B过程，小球高度降低（重力势能减小）、速度增大（动能增大），因此重力势能转化为动能；小球运动时受空气阻力，克服阻力做功，机械能转化为内能，导致机械能减少，故第二空为动能，第三空为空气阻力；
（3）小球在A位置静止，动能为0，机械能等于重力势能（Ep=mgh）。换用质量为2m的小球，A位置高度h不变，质量m增大，初始重力势能更大，初始机械能更大；到达B位置的机械能等于初始机械能，因此大于质量为m的小球的，第四空填大于。
【答案】
2；动能；空气阻力；大于
【知识点】
动能与势能转化、机械能变化、重力势能影响因素
【点评】
本题是基础实验题，考查受力分析、能量转化规律、机械能的影响因素，紧扣核心知识点，注重对基础概念的理解应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 如图所示,弹簧的左端固定,右端连接一个小球,把它们套在光滑的水平杆上,a 是压缩弹簧后小球由静止释放的位置,b 是弹簧处于原长时小球的位置,c 是小球到达最右端时的位置。小球从a运动到c 的过程中,在
b
(a /b /c)位置时机械能最大;从b 运动到c 的过程中,小球的动能转化为弹簧的弹性势能
。答案
b
弹性势能
弹性势能
解析
【分析】
要解决该问题，需理清小球运动过程中的能量转化规律：小球在a位置时，弹簧压缩具有弹性势能，从a到b的过程中，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，且水平杆光滑无摩擦，小球的机械能（动能）持续增加；到b位置时，弹簧恢复原长，弹性势能为0，小球动能达到最大，此时小球的机械能最大。从b到c的过程中，小球向右运动，弹簧被拉长，小球的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球动能减小，弹簧弹性势能增大。
【解析】
1. 判断小球机械能最大的位置：
a位置：弹簧压缩，弹性势能最大，小球静止，动能为0，小球的机械能为0。
a→b：弹簧弹性势能转化为小球动能，小球动能不断增大，机械能（动能）增加，到b位置时，弹簧弹性势能全部转化为小球动能，小球动能最大，机械能最大。
b→c：小球动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球动能减小，机械能减小，到c位置时小球动能为0，机械能最小。因此小球机械能最大的位置是b。
2. 分析b到c的能量转化：
从b到c，弹簧被拉长，小球速度减小，动能减小；弹簧弹性形变程度增大，弹性势能增大，所以小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
【答案】
b；弹性势能
【知识点】
机械能转化、弹性势能
【点评】
本题考查机械能的转化，核心是明确弹簧弹性势能与小球动能的转化关系，结合光滑水平面无能量损失的特点，即可清晰判断能量变化，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需理清小球运动过程中的能量转化规律：小球在a位置时，弹簧压缩具有弹性势能，从a到b的过程中，弹簧的弹性势能逐渐转化为小球的动能，且水平杆光滑无摩擦，小球的机械能（动能）持续增加；到b位置时，弹簧恢复原长，弹性势能为0，小球动能达到最大，此时小球的机械能最大。从b到c的过程中，小球向右运动，弹簧被拉长，小球的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球动能减小，弹簧弹性势能增大。
【解析】
1. 判断小球机械能最大的位置：
a位置：弹簧压缩，弹性势能最大，小球静止，动能为0，小球的机械能为0。
a→b：弹簧弹性势能转化为小球动能，小球动能不断增大，机械能（动能）增加，到b位置时，弹簧弹性势能全部转化为小球动能，小球动能最大，机械能最大。
b→c：小球动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，小球动能减小，机械能减小，到c位置时小球动能为0，机械能最小。因此小球机械能最大的位置是b。
2. 分析b到c的能量转化：
从b到c，弹簧被拉长，小球速度减小，动能减小；弹簧弹性形变程度增大，弹性势能增大，所以小球的动能转化为弹簧的弹性势能。
【答案】
b；弹性势能
【知识点】
机械能转化、弹性势能
【点评】
本题考查机械能的转化，核心是明确弹簧弹性势能与小球动能的转化关系，结合光滑水平面无能量损失的特点，即可清晰判断能量变化，属于基础题型。
【难度系数】
0.5
10. 如图所示,小芳设想利用升降台让球越弹越高。将球从$ M $点竖直向下以某一速度抛出,球经静止在位置$ a $的台面反弹后,到达的最高点为$ N $;在经台面反弹后上升的过程中,球的动能
减小
(增大/不变/减小),$ N $点可能
(可能/不可能)比$ M $点高。球从$ N $点下降时,台面已升至合适的位置$ b $并保持静止,球再次经台面反弹后,到达的最高点$ P $不可能
(可能/不可能)比$ N $点高。答案
减小
可能
不可能
可能
不可能
解析
【分析】
要解答本题，需结合动能、重力势能的转化规律，以及机械能的损耗特点分析：
1. 球上升时速度变化会影响动能大小；
2. 反弹时需考虑初动能或台面是否补充能量，判断最高点高度的可能性；
3. 球运动过程中存在能量损耗，机械能总量减少，据此判断后续最高点的可能性。
【解析】
1. 球经台面反弹后上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能与速度成正比，因此动能减小，故第一个空填“减小”；
2. 球从M点竖直向下抛出时具有初动能，若初动能足够大，或升降台在碰撞时对球补充能量，反弹后到达的最高点N的重力势能可能大于M点的重力势能，因此N点可能比M点高，故第二个空填“可能”；
3. 球在运动过程中，会因空气阻力、与台面碰撞等消耗机械能，机械能总量不断减少，因此从N点下降经台面反弹后，到达的最高点P的重力势能不可能大于N点的重力势能，即P不可能比N点高，故第三个空填“不可能”。
【答案】
减小；可能；不可能
【知识点】
动能与势能转化；机械能变化
【点评】
本题结合实际场景考查机械能的相关知识，需明确动能、重力势能的影响因素，以及实际运动中机械能的损耗规律，是初中物理的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
要解答本题，需结合动能、重力势能的转化规律，以及机械能的损耗特点分析：
1. 球上升时速度变化会影响动能大小；
2. 反弹时需考虑初动能或台面是否补充能量，判断最高点高度的可能性；
3. 球运动过程中存在能量损耗，机械能总量减少，据此判断后续最高点的可能性。
【解析】
1. 球经台面反弹后上升过程中，质量不变，速度逐渐减小，动能与速度成正比，因此动能减小，故第一个空填“减小”；
2. 球从M点竖直向下抛出时具有初动能，若初动能足够大，或升降台在碰撞时对球补充能量，反弹后到达的最高点N的重力势能可能大于M点的重力势能，因此N点可能比M点高，故第二个空填“可能”；
3. 球在运动过程中，会因空气阻力、与台面碰撞等消耗机械能，机械能总量不断减少，因此从N点下降经台面反弹后，到达的最高点P的重力势能不可能大于N点的重力势能，即P不可能比N点高，故第三个空填“不可能”。
【答案】
减小；可能；不可能
【知识点】
动能与势能转化；机械能变化
【点评】
本题结合实际场景考查机械能的相关知识，需明确动能、重力势能的影响因素，以及实际运动中机械能的损耗规律，是初中物理的基础应用题型。
【难度系数】
0.5
